CN204516904U - 一种电梯天线覆盖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯天线覆盖系统，用以简化电梯移动通信覆盖系统的结构，同时保证信号覆盖效果。电梯移动通信覆盖系统，包括信源(11)和安装于电梯井顶的天线面阵(12)，其中：所述天线面阵(12)与所述信源(11)通过射频线缆连接；以及所述天线面阵，包括背板(121)，以及排列于所述背板(121)上的M个第一频段的第一天线振子(122)和/或N个第二频段的第二天线振子(123)，其中，M和N为大于等于2的正整数，且同一频段的天线振子之间间隔预设距离。

Description

一种电梯天线覆盖系统

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种电梯天线覆盖系统。

背景技术

高层电梯的覆盖主要有两种方式，一种是传统的室分覆盖方式，如图1所示，采用对数周期天线，每隔2～4层深入电梯井道内放置，对电梯井道进行覆盖。另一类是随行轿厢覆盖方式，如图2所示，安装在天线轿厢上设置小功率有源设备，通过随行电缆从电梯井道顶处接收基站信号，并连接小板状天线将信号覆盖整个轿厢。

此外，现有技术还提出一种电梯移动通信覆盖系统，如图3所示，它将信源天线与功率控制器连接安装在电梯井道顶部，通过无线传输信号给施主天线，施主天线通过射频电缆和重发天线连接，重发天线发射信号覆盖整个轿厢。

上述第一种覆盖方式，有较长的线缆损耗，影响了天线覆盖效果，同时也需要较多的天线和定向耦合器，结构复杂。上述第二种覆盖方式，随行线缆需要固定，同时由于采用的是有源设备，取电时需要采用电梯的用电，可能会造成有源设备工作不稳定，导致覆盖效果较差。上述第三种覆盖方式，需要三个天线以及一个功率控制器，结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种电梯天线覆盖系统，用以保证信号覆盖效果，简化电梯移动通信覆盖系统的结构。

本实用新型提供一种电梯天线覆盖系统，包括信源(11)和安装于电梯井顶的天线面阵(12)，其中：

所述天线面阵(22)与所述信源(11)通过射频线缆连接；以及

所述天线面阵，包括背板(121)，以及排列于所述背板(121)上的M个第一频段的第一天线振子(122)和/或N个第二频段的第二天线振子(123)，其中，M和N为大于等于2的正整数，且同一频段的天线振子之间间隔预设距离。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的方向共轴排列。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的水平方向共轴排列。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的竖直方向共轴排列。

预设数量的第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的水平方向和/或垂直方向排列，其余的第一天线振子(122)和/或第二天线振子(123)不共轴排列于所述背板(121)上。

每一个第一天线振子(122)与一个第二天线振子(123)沿与所述天线面阵垂直的方向共轴排列。

若M和N不同时，剩余的第一天线振子(122)或者第二天线振子(123)不共轴排列于所述背板(121)上。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)不共轴排列。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)为双极化天线振子或者单极化天线振子。

所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)排列成矩阵或者圆阵列。

本实用新型提供的电梯移动通信覆盖系统，由于仅包括信源和安装于电梯井顶的天线面阵，两者之间通过射频线缆连接，结构简单，另外，由于连接两者的射频线缆较短，因此，能够减少信号传输损耗，保证了天线覆盖效果。且本实用新型提供的电梯移动通信覆盖系统中，除信源外无需使用其他有源设备，提高了天线覆盖的稳定性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中，第一种电梯移动通信覆盖系统的结构示意图；

图2为现有技术中，第二种电梯移动通信覆盖系统的结构示意图；

图3为现有技术中，第三种电梯移动通信覆盖系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中，电梯移动通信覆盖系统的结构示意图；

图5a为本发明实施例中，第一种天线面阵的结构示意图；

图5b为本发明实施例中，第二种天线面阵的结构示意图；

图5c为本发明实施例中，第三种天线面阵的结构示意图；

图6a为本发明实施例中，第四种天线面阵的结构示意图；

图6b为本发明实施例中，第五种天线面阵的结构示意图；

图6c为本发明实施例中，第六种天线面阵的结构示意图；

图6d为本发明实施例中，第七种天线面阵的结构示意图。

具体实施方式

为了简化电梯移动通信覆盖系统的结构，同时保证电梯内的信号覆盖效果，本发明实施例提供了一种电梯移动通信覆盖系统及天线。

以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图4所示，为本实用新型提供的电梯移动通信覆盖系统的结构示意图，包括信源11和安装于电梯井顶的天线面阵12，天线面阵12与信源11通过射频线缆连接。

天线面阵12包括背板121，在背板121上可以排列有M个属于第一频段的第一天线振子122或者N个属于第二频段的第二天线振子123，背板121上还可以同时排列有第一天线振子122和第二天线振子123，用于同时覆盖两个频段；同一频段的天线振子之间间隔预设距离，M和N为大于等于2的正整数。第一天线振子122和/或第二天线振子123可以任意排列在背板121上，也可以按照一定规则间隔排列，例如，第一天线振子122和/或第二天线振子123可以排列成矩阵(包括方阵)或者圆阵列等。其中，第一天线振子122和/或第二天线振子可以共轴摆放，也可以不共轴摆放，可以沿背板所在平面的水平方向共轴，也可以沿背板所在平面的竖直方向共轴，或者沿背板所在平面的两个方向均共轴，本实用新型对此不做限定。

具体实施时，天线面阵12可以有多种实施方式，只要保证同频段的天线振子之间间隔预设距离即可，其中，低频段天线振子之间间隔的距离应大于高频段天线振子之间间隔的距离。以下结合说明书附图对天线面阵可能的实施方式进行说明。

实施方式一、背板上仅排列有一个频段的天线振子(可以为低频段也可以为高频段)

为了便于描述，以下以背板121上排列有M个第一天线振子122为例进行说明。

如图5a所示，为背板121上仅排列有M个第一天线振子122的天线面阵的第一种结构示意图，图5a中，以M＝4为例，4个第一天线振子122排列成矩阵(包括方阵)，4个第一天线振子122沿与背板平面平行的方向(包括水平方向(x轴方向)和垂直方向(y轴方向))共轴排列成方阵。具体实施时，只要天线振子在一个方向上共轴排列，即可称为天线振子共轴排列。

如图5b所示，为背板121上仅排列有M个第一天线振子122的天线面阵的第二种结构示意图，图5b中，以M＝6为例，6个第一天线振子122沿与背板平面平行的方向(包括水平方向(x轴方向)和垂直方向(y轴方向))排列成矩阵。

如图5c所示，为背板121上仅排列有M个第一天线振子122的天线面阵的第三种结构示意图，图5c中以M＝5为例，5个第一天线振子122排列成圆阵列。具体实施时，天线振子可以排列于圆周及圆周内的平面上，在圆周内，天线振子可以排列成矩阵或者方阵或者圆阵列均可。

具体实施时，在背板121上排列N个第二天线振子123的方式与在背板上排列M个第一天线振子的方式相同，其具体实施方式可以参考图5a、5b和5c，这里不再赘述。

实施方式二、在背板上同时排列有M个第一天线振子和N个第二天线振子

在背板121上同时排列有第一天线振子122和第二天线振子123时，需要满足以下条件：(1)相同频段的天线振子分别组成圆阵列或者矩阵(包括方阵)，(2)低频段的天线振子之间的间隔距离大于高频段天线振子之间的距离。低频段天线振子与高频段天线振子可以共轴摆放(包括与背板平面平行的水平方向、竖直方向以及与背板平面垂直的方向均可)，也可以不共轴摆放，如果排列为圆形阵列时，可以共心摆放也可以不共心摆放，只要满足上述两个条件即可。

需要说明的是，附图中以第一天线振子122为低频段天线振子以及以第二天线振子123为高频段天线振子为例进行说明。

如图6a所示，为天线面阵12的第四种排列结构示意图，M个第一天线振子122和N个第二天线振子123在背板上排列成矩阵(包括方阵)。这种情况，M个第一天线振子122和N个第二天线振子123在背板不共轴排列，只需要满足同频段的天线振子之间间隔预设距离，且低频段天线振子之间的间隔距离大于高频段天线振子之间的间隔距离即可。

如图6b所示，为天线面阵12的第五种排列结构示意图，M个第一天线振子122和N个第二天线振子123排列成圆阵列，且第一天线振子122和第二天线振子123排列成的圆形矩阵共心，各天线振子可排列于圆周及圆周内的平面上。

如图6c所示，为天线面阵12的第六种排列结构示意图，相同数量的第一天线振子122和第二天线振子123沿与背板平面垂直的方向上两两共轴，这种情况下，第一天线振子122和第二天线振子123之间为嵌套堆叠方式排列。其余的第二天线振子123独自摆放于背板121上。

如图6d所示，为天线面阵12的第七种排列结构示意图，第一天线振子122和第二天线振子123在背板121上不共轴排列，需要说明的是，这里对于属于不同频段的第一天线振子122和第二天线振子123来说，彼此之间不共轴排列，而对于属于同一频段的第一天线振子122或者第二天线振子123共轴排列。

具体实施时，第一天线振子122和第二天线振子还可以按照以下方式摆放：部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面平行的水平方向共轴排列，部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面平行的竖直方向共轴排列，还有部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面垂直方向上两两共轴，其余第一天线振子122或者第二天线振子123独自摆放于背板上。

具体实施时，还可以有以下实施方式，部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面平行的水平方向共轴排列，其余的第一天线振子122和第二天线振子123在背板上不共轴排列。或者部分部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面平行的竖直方向共轴排列，其余第一天线振子122和第二天线振子123在背板上不共轴排列。或者部分第一天线振子122和部分第二天线振子123沿与背板平面垂直方向上两两共轴，其余第一天线振子122和第二天线振子123在背板上不共轴排列等等，本实用新型中不再一一示例。

具体实施时，低频段的各天线振子之间的间隔距离可以但不限于与高频段的各天线振子之间的间隔距离的两倍。较佳的，M和N可以但不限于为大于等于2的自然数的平方数。例如，低频天线单元和高频天线单元均包含2*2及以上个天线振子。其中，低频段可以但不限于包括GSM900频段，高频段可以但不限于包括DCS1800频段～FAD频段。

具体实施时，如果M和N为大于等于2的自然数的平方数时，第一天线振子和第二天线振子可以排列成方阵。

需要说明的是，具体实施时，M和N可以任意设置，两者数量可以相同，也可以不同，本实用新型对此不做限定，只要其满足同频段的天线振子之间间隔一定距离即可。例如，天线面阵12可以包括4*4个高频天线振子和3*3个低频天线振子，还可以为2*3个高/低频天线振子或者3*4个高/低频天线振子等等。具体实施时，可以根据背板121的尺寸大小确定排列在背板121上的高频天线振子和低频天线振子的数量。较佳的，为了获得最优的信号增益，高频天线振子和低频天线振子的数量可以为大于等于2的自然数的平方数，且在背板121上排列成方阵。

较佳的，具体实施时，为了进一步提高相同频段天线振子之间的隔离度，在属于同频段且相邻的两个天线振子间可以放置隔离板进行隔离。

具体实施时，同频段的天线振子之间可以间隔0.4～1.2个波长的距离，以保证主瓣波束的能量汇聚在正下方，而尽可能不出现旁瓣。当然，具体实施时，间隔距离也可以更大，本实用新型对此不做限定。

需要说明的是，具体实施时，第一天线振子122和第二天线振子123既可以使用双极化天线振子，也可以使用单极化天线振子。

本实用新型提供的电梯移动通信覆盖系统，可满足8层及以上电梯的GSM900～FAD频段的同时覆盖，覆盖频带较宽。由于可以采用双极化天线振子，相比原先的对数周期天线，在一个天线内即可实现LTE的MIMO，也可以在GSM频段实现分集，提高了信号增益。另一方面，由于信源和天线面阵之间的射频线缆较短，因此，信号传输损耗较小。另外，本实用新型提供的电梯移动通信覆盖系统结构简单，降低了电梯移动通信覆盖系统的成本，且便于安装。

本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种电梯天线覆盖系统，其特征在于，包括信源(11)和安装于电梯井顶的天线面阵(12)，其中：

所述天线面阵(12)与所述信源(11)通过射频线缆连接；以及

所述天线面阵，包括背板(121)，以及排列于所述背板(121)上的M个第一频段的第一天线振子(122)和/或N个第二频段的第二天线振子(123)，其中，M和N为大于等于2的正整数，且同一频段的天线振子之间间隔预设距离，其中：

所述第一振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的方向共轴排列；或者每一个第一天线振子(122)与一个第二天线振子(123)沿与所述天线面阵垂直的方向共轴排列。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的水平方向共轴排列。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的竖直方向共轴排列。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，预设数量的第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)沿与所述天线面阵平行的水平方向和/或垂直方向排列，其余的第一天线振子(122)和/或第二天线振子(123)不共轴排列于所述背板(121)上。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，若M和N不同时，剩余的第一天线振子(122)或者第二天线振子(123)不共轴排列于所述背板(121)上。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)不共轴排列。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)为双极化天线振子或者单极化天线振子。

8.如权利要求1～7任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述第一天线振子(122)和/或所述第二天线振子(123)排列成矩阵或者圆阵列。